摘要：在温室蔬菜种植业蓬勃发展的同时，病害问题也如影随形，给农户带来了巨大的经济损失，同时也给蔬菜产品安全带来了很大的隐患。近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所李宝聚团队在国际知名期刊Advanced Science（一区Top，IF=14.3）在线发表了题为“Diu

在温室蔬菜种植业蓬勃发展的同时，病害问题也如影随形，给农户带来了巨大的经济损失，同时也给蔬菜产品安全带来了很大的隐患。近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所李宝聚团队在国际知名期刊Advanced Science（一区Top，IF=14.3）在线发表了题为“Diurnal Release of Airborne Pathogen Spores in Greenhouses via the Synergistic Effects of Relative Humidity and Wind”的研究文章。该研究揭开了温室病害快速传播的神秘面纱，让我们一起看看那些微小的病原孢子是如何在温室内 “兴风作浪” 的。

温湿度变化一一病原孢子的 “启动键”

温室内的温湿度环境为病原菌孢子的传播提供了独特的条件。以黄瓜棒孢叶斑病病为例，其病原菌多主棒孢菌（C. cassiicola） 的孢子在高湿环境下吸附水分膨胀，随着湿度降低，孢子内的渗透压发生变化，细胞壁弹性回缩，产生气体泡泡，就像一个被压缩的弹簧突然释放，为孢子的扭转-抖动运动提供了能量。研究发现，当相对湿度下降到 52% 以下时，孢子的释放数量急剧增加。这就好比给病原孢子安装了一个 “湿度感应器”，湿度一降低，它们就迫不及待地 “跳” 出来，开始它们的传播之旅。

图1 在温室和人工气候室条件下，湿度对C. cassicola孢子释放的影响

图 2 C. cassiicola和其他真菌的湿度依赖性孢子释放行为的微观表征

风一一孢子传播的 “助力器”

孢子释放只是第一步，风才是它们实现远距离传播的关键“助力器”。即使没有风，孢子也能在湿度变化的刺激下从孢子链上脱落，但只有借助风的力量，它们才能从病株传播到周围的健康植株。风速越大，孢子的传播距离越远。当风速从 0.5 m/s 增加到 1 m/s 时，孢子的直线传播距离从 30 cm 增加到 80 cm。而且，孢子的释放高度也会影响传播距离，释放高度越高，传播距离越远。这就像我们在空中抛撒一张纸，抛得越高，风吹得越远。

图 3 不同风速和孢子源高度下孢子的传播距离

孢子年龄一一影响传播的 “隐藏因素”

孢子的年龄也会影响其传播行为。随着孢子年龄的增长，孢子之间的连接强度逐渐减弱，更容易被风吹散传播。3 天龄的孢子群，只有少量孢子在距离菌落 10 cm 处被发现；而 5 天龄和 7 天龄的孢子群，释放的孢子数量和传播距离都显著增加。这是因为年长的孢子位于孢子链的末端，分隔壁更容易断裂，而靠近分生孢子梗的年轻孢子则与邻近孢子或分生孢子梗的连接更为牢固。

图 4不同菌龄的 C. cassiicola 孢子在相同条件下掉落的数量和距离

这项研究让我们对温室病害的传播机制有了更深入的理解。了解病原孢子的释放和传播规律，有助于我们制定更加精准有效的防控策略。例如，在温室管理中，可以通过控制湿度和风速来减少病原孢子的传播。在病害高发期，保持温室内的湿度相对稳定，避免湿度的剧烈波动，同时合理控制通风换气的时间和强度，减少病原孢子的扩散。此外，针对不同病原菌的孢子释放特性，开发针对性的病害监测和预警系统，提前采取防控措施，降低病害的发生风险。这些研究成果不仅为温室蔬菜产业的可持续发展提供了科学依据，也为其他设施农业病害的防控提供了有益的借鉴。

中国农业科学院蔬菜花卉研究所为论文第一完成单位，李宝聚研究员和范腾飞研究员为通讯作者，博士研究生马嘉毅为第一作者。该研究得到了国家自然科学基金（3277180759）及国家重点研发计划（2023YFD1401200）的资助。

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来源：幻丝满